Đáp án Hóa học 12 cánh diều Bài 9: Vật Liệu Polymer

BÀI 9: VẬT LIỆU POLYMER

MỞ ĐẦU

9. a) Quan sát Hình 9.1, hãy liệt kê các ứng dụng của polymer trong đời sống.
10. b) Hãy kể tên một số vật dụng trong đời sống được làm bằng chất dẻo, vật liệu composite. Chất dẻo, composite là gì? Việc lạm dụng chất dẻo có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường và sức khỏe con người?

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Các ứng dụng của polymer trong đời sống như được dùng làm nhựa dẻo, lốp xe, dép cao su, vòi nước, ống nhựa...
2. b) - Một số vật dụng trong đời sống làm bằng chất dẻo, vật liệu composite: gỗ nhựa, sợi thủy tinh, giấy tráng nhựa...

- Chất dẻo là vật liệu polymer có tính dẻo. Tính dẻo ở đây là vật liệu bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

- Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có các tính chất vượt trội so với các vật liệu ban đầu.

- Việc lạm dụng chất dẻo có thể gây ảnh hưởng xấu đến môi trường vì sự khó phân hủy của chúng, đồng thời chúng cũng có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu không biết cách sử dụng hợp lý.

I. CHẤT DẺO

Câu hỏi 1: Đọc thông tin trong Bảng 9.1, nhận xét đặc điểm chung của các phản ứng điều chế chất dẻo PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate).

Hướng dẫn chi tiết:

Đặc điểm chung của các phản ứng điều chế chất dẻo PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate) đều là phản ứng trùng hợp.

Câu hỏi 2: Kể tên một số vật dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo.

Hướng dẫn chi tiết:

Một số vật dụng được làm từ chất dẻo như: thước dẻo, dây sạc, thìa nhựa dẻo, áo mưa, bàn chải, đồ chơi... 

Câu hỏi 3: Nêu một số tác hại của việc lạm dụng chất dẻo tới đời sống và môi trường.

Hướng dẫn chi tiết:

Tác hại của việc lạm dụng chất dẻo tới đời sống và môi trường:

- Gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

- Gây ra cho con người nhiều bệnh đặc biệt là bệnh về đường hô hấp.

Vận dụng 1: Em đã thực hiện những biện pháp nào để hạn chế sử dụng chất dẻo nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người?

Hướng dẫn chi tiết:

Biện pháp để hạn chế sử dụng chất dẻo:

- Sử dụng các loại túi vải, túi đan thay vì dùng túi nilon dùng một lần.

- Tái chế lại các vật dụng cũ làm từ nhựa dẻo.

II. VẬT LIỆU COMPOSITE

Câu hỏi 4: Cho biết vai trò của vật liệu nền và vật liệu cốt trong vật liệu composite.

Hướng dẫn chi tiết:

- Vật liệu nền có vai trò đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo nên tính nguyên khối và thống nhất cho composite.

- Vật liệu cốt có vai trò đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết.

Luyện tập 1: Vì sao composite sợi carbon và composite sợi thủy tinh lại được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không?

Hướng dẫn chi tiết:

Composite sợi carbon và composite sợi thủy tinh được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không. Vì trong lĩnh vực hàng không, vật liệu sử dụng đòi hỏi phải chịu được áp lực cao, đồng thời phải nhẹ và khó bị biến dạng do tính đặc thù của lĩnh vực.

III. TƠ

Luyện tập 2: Hãy chỉ ra các chất có thể được sử dụng làm tơ trong các chất sau: polystyrene, poly(methyl methacrylate), capron, cellulose.

Hướng dẫn chi tiết:

Các chất có thể được sử dụng làm tơ là: capron, cellulose.

Câu hỏi 5: Nêu một số tính chất của tơ nylon-6,6, tơ capron và tơ nitron.

Hướng dẫn chi tiết:

- Tính chất của tơ nylon-6,6 là dai, bền, bóng mượt, mềm mại, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, acid và kiềm.

- Tính chất của tơ capron là dai, đàn hồi, ít thấm nước, mềm mại, có dáng đẹp hơn tơ tằm, giặt mau khô nhưng kém bền bởi nhiệt, acid và kiềm.

- Tính chất của tơ nitron là dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt.

Vận dụng 2: Quần áo của em sử dụng được làm từ tơ tự nhiên hay tơ nhân tạo? Tìm hiểu và nêu những ưu điểm và hạn chế của tơ tự nhiên như bông, len hay tơ tằm.

Hướng dẫn chi tiết:

- Quần áo của em sử dụng thường được làm từ cả hai loại tơ tự nhiên và tơ nhân tạo.

- Ưu điểm của tơ tự nhiên: thân thiện với môi trường, mềm mịn, dễ vệ sinh, tính hút ẩm cao.

- Nhược điểm của tơ tự nhiên: dễ bay màu, kém bền với nhiệt.

IV. CAO SU

Câu hỏi 6: Cho biết vai trò của quá trình lưu hóa cao su.

Hướng dẫn chi tiết:

Quá trình lưu hóa cao su có vai trò: làm tăng độ cứng, bền và những đặc tính khác của cao su. Đồng thời cải thiện khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt, chống hóa chất và kháng tia UV.

Câu hỏi 7: Nêu tính chất của cao su buna, cao su buna-S, cao su buna-N.

Hướng dẫn chi tiết:

- Tính chất của cao su buna: tính đàn hồi và độ bền kém hơn cao su thiên nhiên.

- Tính chất của cao su buna-S: tính đàn hồi cao.

- Tính chất của cao su buna-N: tính chống dầu tốt.

V. KEO DÁN

Vận dụng 3: Keo dán là gì? Hãy tìm hiểu và cho biết vì sao hiện nay keo dán tổng hợp như keo dán epoxy, keo dán poly(urea-formaldehyde) lại được sử dụng phổ biến.

Hướng dẫn chi tiết:

- Keo dán là vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

- Hiện nay keo dán tổng hợp như keo dán epoxy, keo dán poly(urea-formaldehyde) được sử dụng phổ biến là các loại keo dán này có độ kết dính rất cao, chịu nhiệt, chịu nước, chịu dung môi và chịu lực tốt, dễ sử dụng.

BÀI TẬP

Bài 1: Vật liệu nào sau đây được chế tạo từ polymer trùng ngưng?

Hướng dẫn chi tiết:

Chọn D

Bài 2: Nêu các điểm giống nhau và khác nhau giữa các vật liệu polymer sau: chất dẻo, tơ, cao su và keo dán.

Hướng dẫn chi tiết:

- Giống nhau: đều là polymer và đa dụng trong đời sống và sản xuất.

- Khác nhau:

+ Chất dẻo là vật liệu có tính dẻo. Tính dẻo ở đây là vật liệu bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

+ Tơ là những vật liệu có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định.

+ Cao su là vật liệu có tính đàn hồi.

+ Keo dán là vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

Bài 3: Vì sao không nên dùng xà phòng có độ kiềm cao để giặt quần áo làm bằng nylon, len, tơ tằm và không nên giặt bằng nước quá nóng hoặc là (ủi) quá nóng các đồ dùng trên?

Hướng dẫn chi tiết:

Nilon, len, tơ tằm đều có các nhóm CO–NH trong phân tử. Vì vậy, các loại tơ này dễ bị thuỷ phân trong môi trường kiềm và axit. Do đó, độ bền của quần áo làm bằng các loại tơ này sẽ bị giảm đi khi giặt bằng xà phòng có độ kiềm cao.